Сваки електронски уређај који користимо у свакодневном животу осмишљен је са електричним и електронски пројекти кола. Ови електрични иелектроникакола се могу дизајнирати помоћу различитих технологија попут вакуумацевитехнологија, транзисторска технологија, интегрисана кола или ИЦ технологија, микропроцесорска технологија имикроконтролертехнологија. Ове технологије се могу применити помоћу дискретних електричних и електронских компонената, интегрисаних кола, микропроцесора и микроконтролера. У овом чланку ћемо разговарати о најбољој технологији уграђених система међу ИЦ технологијама и напредној ИЦ технологији као што је ИЦ технологија микроконтролера. Али, пре него што наставимо даље, морамо знати шта је ИЦ технологија имикроконтролерИЦ технологија.
Технологије уграђених система
ИЦ технологија
Ранијих дана уграђени системски уређаји дизајнирани су помоћу вакуумских цеви, били би врло велике величине и скупљи. Први транзистор са тачкастим контактом развили су Јохн Бардеен и Валтер Браттаин из Белл Лабс 1947. Тада је проналазак транзистора смањио и замениогломазан скупвакуумске цеви урачунаридизајнира. После тога,транзисториупотреба је смањила величину кола, јер су ови транзистори мање величине, економични, бржи у перформансама, поуздани и троше врло мање енергије. Круговиградитикоришћењем транзистора и другог дискретне електронске компоненте називају се дискретни кругови.
ИЦ технологија
Револуционарна промена је направљена у дизајнирању електрични иелектроникакола и рачунари са проналаском интегрисаних кола или ИЦ технологије. Интегрисани кругови су врло мале величине, врло поуздани, најекономичнији и врло једноставни за употребу. Овај концепт ИЦ технологије представљен је 1958. године, а ова ИЦ технологија је минијатурисала пуно електричних и електронских уређаја попут мобилних телефона, преносних рачунара, рачунара и многих других уређаја. Интегрисани круг се може дефинисати као акомплетелектронских кола интегрисаних на малој плочици полупроводничког материјала, која се обично назива силицијумски чип. Свака ИЦ може бити врло компактна, садржи бројне милијарде транзистора и других компоненти на врло малом простору.
Генерације ИЦ технологије
Постоје различите генерације интегрисаних кола, класификовано на основубројтранзистора користи се на чиповима интегрисаних кола. То су: Интеграција малих размера (ССИ), интегрисани кругови који садрже неколико бројева десетина транзистора. 1960-их били су сведоци интеграције средњег опсега (МСИ), интегрисаних чипова који су садржавали стотине транзистора. У1970-их било је великихскала интеграције (ЛСИ), при чему су десетине хиљада транзистора интегрисане у сваки чип. Осамдесетих година дошло је до интеграције врло великих размера (ВЛСИ), при чему су стотине хиљада транзистора интегрисане у сваки чип. Даље, развијају се ултра велике интеграције (УЛСИ), интегрисане више од милион транзистора по чипу, интеграција облатне (ВСИ), систем на чипу (СОЦ) и тродимензионални интегрисани кругови (3Д-ИЦ). Интегрисани кругови као што су 555тимер ИЦ, 741 операциона појачала, ЦМОС, НМОС, БИЦМОС технологија , и тако даље сматрају се практичним примерима ИЦ технологије.
Врсте ИЦ
Постоје различити врсте интегрисаних кола као што су АДЦ, ДАЦ, појачала, ИЦ за управљање напајањем, ИЦ са сатом и тајмером и ИЦ интерфејси који се користезаразне апликације уграђених система.
Примена ИЦ технологије
Солар Цхарге Цонтроллер користећи ИЦ технологију компаније Едгефккитс.цом
Не-микроконтролерзаснован контролер соларног пуњења пројекат је једноставна примена ИЦ технологије. У овом пројекту постигнут је контролисани механизам пуњења како би се избегло поднаплатапрекомерно пуњење, и услови дубоког пражњења без употребемикроконтролер. Сет операциона појачала се користекао компаратори за надзор напона панела и струје оптерећењанепрекидно. За индикацију се користе зелене и црвене ЛЕД диоде. Зелене ЛЕД се користе за приказ стања потпуно напуњених батерија, а под напуњеним или преоптерећеним или дубоким пражњењем црвене ЛЕД диоде.
Круг управљачког склопа соларног наелектрисања користећи ИЦ технологију компаније Едгефккитс.цом
Моћни полупроводнички прекидач МОСФЕТкористи се за одсецањеоптерећење, ако црвене ЛЕД лампице указују на стање слабе батерије или преоптерећења. Ако зелене ЛЕД диодеуказатипотпуно напуњено стање одбатерија, тада се соларна енергија заобилази до лажног оптерећења у колу помоћу транзистора. Дакле, батерија је заштићенаобликпреко пуњења. Овај пројекат се може даље побољшати помоћу а ГСМ модем имикроконтролерза постизање комуникационог соларног система и контролне собе за праћење статусасистем.
МикроконтролерИЦ
Микроконтролер је напредна ИЦ или интегрисана кола која су уграђена са додатним периферним уређајима. Развој и употреба уграђени системи' апликације се повећаваса напретком у ИЦ технологијама, као што је микропроцесорска технологија, имикроконтролертехнологија. Мане транзисторске технологије, ИЦ технологије умањене су напредном технологијом микропроцесора и микроконтролера ИЦ технологија. Микропроцесор интегрише функције централне процесорске јединице рачунара (ЦПУ) на једном или неколико интегрисаних кола. Саммикроконтролерјединица се може третирати као амали рачунарна једном интегрисаном колу које се састоји од мале централне процесне јединице, кристалног осцилатора, тајмера, чувара и аналогног У / И-а. Постоје различите врсте регистара, прекида који се користе за неке специфичне задатке.Микроконтролерису различитих типова као што су АВР микроконтролер, ПИЦ микроконтролер итд. Али типично 8051микроконтролер ИЦ се користи за већину апликација уграђених система.
8051 Микроконтролер
Ако користимо ИЦ технологију, потребан је вишеструки број дискретних компонената за обављање неких задатака у уграђеним системима. Ако користимо напредну ИЦ технологију као што јемикроконтролертехнологије, онда само писањем неколико једноставних програмских линија можемо извршити више задатака. Према томебројдискретних компоненти, величина кола, сложеност и цена могу се смањити у уграђеним системима коришћењеммикроконтролертехнологија.
Примена технологије микроконтролера
Соларни регулатор пуњења који користи микроконтролер је типична примена микроконтролер напредни ИЦтехнологија. Да би се сунчева енергија ефикасно користила, осветљење на соларни погонсистемима укључујућисоларни фењери, соларне уличне светиљке и соларни системи за осветљење кућа и башта користе се у руралним и урбаним срединама. Соларни систем се углавном састоји од четири главнакомпоненте: фотонапонскимодул, пуњива батерија, регулатор оптерећења и соларни регулатор.
Солар Цхарге Цонтроллер користећи технологију Мицроцонтроллер
Блок дијаграм соларног система са четири главна блока који користемикроконтролертехнологија је приказана на слици. Међу ове четири компоненте, размотрите соларни регулатор наелектрисања који користи микроконтролер који игра главну улогу у повећању укупних перформанси соларног система. Хардверске компоненте које се користе заколо регулатора соларног наелектрисањасу АТ89Ц2051микроконтролер, серијски АДЦ0831, регулатор напона ИЦ7805 , полупроводнички прекидач снаге МОСФЕТ, ЛЦД екран, пуњива батерија, контрола пуњења, сензор од сумрака до зоре и контрола оптерећења.
Батеријакористи се за обезбеђивање 5В једносмерног напајања за напајањемикроконтролеркоји се користи за надгледање напона батерије помоћу АДЦ-а.Напонод 0В-20В се смањује на В-5В помоћу потенцијалног разделника са отпорним распоредом направљеним на пину 2 АДЦ-а и ове вредности се приказују на ЛЦД дисплеју. Користећи технику паралелне регулације, струји пуњења је дозвољено да уђе убатеријаи зауставља пуњење батерије ако је батерија потпуно напуњена. На основу улазних сигнала примљених од сензора од сумрака до зоре,микроконтролерпребацује релеј за пуњење или оптерећење. ТхеЛЦД дисплејпокрећемикроконтролерза приказ поруке пуњења.
Коло соларног наелектрисања помоћу технологије микроконтролера
Ако јебатеријаје потпуно напуњен (до14В), ондарелејнапаја се преко МОСФЕТ-а за прекид пуњења. Тада ће се покренути тајмер од 5 минутаод стране микроконтролера ЛЦД приказује поруку као пуну батерију. Ако је тајмер истекао, тада себатеријасе релејем поново повеже са соларним панелом и тако импулсира струја соларног пуњења све доксоларни напонје присутан. Ако јенапон соларне плочепада испод напон зенер диодесензора од сумрака до зоре , затиммикроконтролерприма сигнал од сензора за сумрак до зоре, затим активира оптерећење преко МОСФЕТ-а и на ЛЦД дисплеју се приказује порука лоад ОН. АкоВолтажападне испод 10В сензора од сумрака до зоре, а затиммикроконтролерискључује терет крозМОСФЕТ.
Најбоља технологија за уграђене системе
У овом чланку, раније ИЦ технологија имикроконтролерИЦ технологија заједно са њиховим примерима,врсте, и практично Применамикроконтролер и ИЦ технологија у апликације уграђених система су укратко разматрани. Горе речено, контролер соларног наелектрисања са бившом ИЦ технологијом и са напредном ИЦ технологијом као што јемикроконтролерИЦ технологија показује разлике између обе технологије. Такође показује да се обе технологије још увек користе на основу захтева. Обе технологије имају неке предности и недостатке док се користе за уграђене системе.
ИЦ технологија је смањила величину кола у односу на величину кола изграђену помоћу дискретних компоненти. НапреднимикроконтролерИЦ технологија смањује величину кола заменом многих интегрисаних кола у колу једниммикроконтролера ИЦ. Стога су трошкови кола са ИЦ технологијом мањи од дискретне или транзисторске технологије.МикроконтролерЦена кола са ИЦ технологијом је мања у поређењу са трошковима кола дизајнираних са ИЦ технологијом. Слично томе, за неколико бројева параметара,микроконтролертехнологија је пожељнија за уграђене системе у поређењу са ИЦ технологијом и технологијом дискретних компонената или транзистора.
Апликације уграђених система које користе различите технологије
Фигураемисије апликације уграђених система дизајнирани различитим технологијама. За неке специфичне примене уграђених система ИЦ технологија је пожељнија одмикроконтролертехнологија. Али већина апликација уграђених система користимикроконтролертехнологија, јер је напреднија и има више предности у односу на ИЦ технологију. Даље, техничка помоћ ће вам бити пружена од Едгефк технологија при одабируодређена технологијаза Вас академски пројектни рад на основу вашег интересовања за уграђене системе.
